2015年10月21日，美国政府发布了升级版的《美国创新战略》，这是美国在2009年奥巴马政府上任伊始出台、2011年修订的《美国创新战略》基础上对创新战略的调整和完善。与2009和2011年的两版战略相比，政府更加重视营造创新生态，不仅重申联邦政府在投资创新基础要素方面的重要作用，而且还提出要激发私营部门创新的动力、激励全民创新。本文将介绍新版《美国创新战略》中，有关促进高质量的STEM教育、加强对移民的吸引和激励全民创新，以开发创新人才的相关内容。

一、增加接受优质STEM教育的机会 

21世纪，美国创新的一个关键基础要素是，一支在知识密集程度越来越高的经济中能够取得成功的劳动力队伍。成人科学、技术、工程和数学（STEM）培训，长期以来一直是国家能力建设的核心，它有助于生产出更优质、更智能的产品，改善卫生保健，开发更加清洁、高效的国内能源，保护环境，捍卫国家安全以及发展经济。这就是美国总统认为该国不仅必须在科技领域领跑全球，还应当保持STEM教育领先的原因。

（一）三大趋势激励政府重视改善STEM教育

未来的工作是STEM领域的工作。总统科技顾问委员会（PCAST）估计，未来10年美国产业界对STEM领域大学毕业生的需求将出现100万缺口。考虑到特定STEM职业及其他领域对STEM能力的需求日益提高，相关领域毕业生的需求量实际可能更高。

美国的K-12（美国国家研究理事会发布的科学教育标准）教育系统属于国际“中游”水平。根据对经合组织（OECD）国家的各种分析，美国学生和成人的数学和科学能力处于中下游。例如，2012年国际学生能力评估（PISA）计划衡量了学生将其阅读和数学知识运用到现实生活情景的能力，19个国家学生的科学平均分高于美国，26个国家学生的数学平均分高于美国。总统科技顾问委员会（PCAST）估计，如果因母国发展机会增加使得流入美国的外籍STEM专业人士减少，那么上述问题便会愈发棘手。

在扩大STEM教育机会方面取得的进展，对于全面发挥美国的潜力至关重要。在一些特定的STEM领域，女性和一些少数族裔成员的人数明显很少，而这些领域逐渐成为高薪工作岗位的重要来源。虽然获得STEM学位是从事STEM职业的一个重要前提，但仅有2.2%的西班牙裔和拉丁裔美国人、2.7%的非洲裔美国人、3.3%的美洲原住民和阿拉斯加土著人在24岁之前取得首个自然科学或工程学大学学位。女性是大学校园学生的主力，约占整个劳动力队伍的46%，但获得计算机科学和工程学等领域学士学位的女性比例不到1/5，仅占STEM岗位工作人员的28%。

（二）实施改进STEM教育战略

 面对这些趋势，美国总统号召通过持续、大力的STEM教育投资，培养未来的科学家和工程师，以支撑未来的经济竞争力。自2009年起，政府一直采取一些重要战略改进STEM教育：

确立并推进远大的国家目标。国家目标包括将美国孩子的科学和数学国际排名从中游提高到上游，培养10万名优秀STEM教师，10年内增加100万STEM大学毕业生，促进女性和少数族裔群体参与STEM领域并在这些领域取得成功。这些目标已经纳入2013年5月发布的《联邦STEM教育5年战略计划》，并带来联邦重大投资。比如，为支持培养10万名STEM教师的目标，2014年，教育部宣布从教师素质伙伴关系计划下，划拨3500多万美元作为STEM5年专项资金。预计这笔资金总额将达1.75亿美元，将用于支持1.1万多名新教师，重点是需求迫切的学校和STEM领域。

保持STEM教育大力投资，加强联邦投资协调。美国总统2016财年预算继续高度重视STEM教育，划拨30亿美元预算，比2015财年执行的预算水平增加了3.8%。此外，政府在加强STEM教育计划协调方面取得一定进展。过去两年来资金投入水平没变，但由于联邦机构一道采取协调一致的投资方法，STEM计划的总数减少了40%。

将STEM教育纳入政府整体教育改革战略。美国政府一直在寻找机会将STEM纳入更广的教育工作中。例如，教育部40亿美元的力争上游计划（Race to the Top Program）优先考虑注重STEM教育创新的州。在2016财年预算中，美国总统提出由教育部开展1.25亿美元的竞争计划，帮助全美社区创办下一代高中。该倡议属于美国总统呼吁的高中全面转型的一部分，专门向开展STEM先进教学实验的学校提供资金。

建立企业、非营利机构、基金会等各方“全体总动员”的强大模式。美国总统2009年发起了“以教育促创新”运动，动员公民、教育工作者、公司、专业人员、基金会和非营利机构达成广泛联盟，以改进STEM教育。过去6年来已向STEM计划提供10亿多美元的资金和实物支持。例如，为响应美国总统10年内培养10万名优秀STEM教师的目标，已有230多家单位成立一个名为“100Kin10”的联盟。迄今为止，联盟合作单位已经作出350多项可量化的承诺，包括在计划头5年招募并培养4万多名STEM教师。大学及其他组织做出了100多项单独的承诺，属于两个白宫大学机会行动日的一部分，目的在于吸引并留住数万名学生攻读STEM学位，支持美国总统增加100多万名STEM大学毕业生的目标。龙头企业和国防部合作投资，向170多所高中推广STEM大学先修课程。首席执行官联盟——“改变方程式”（Change the Equation）承诺，到2016年，向100多万学生推广优质STEM教学计划。

利用美国总统个人承诺激励更多学生在STEM教育中取得优秀成绩。白宫设立了史无前例的白宫科学节，表彰在数学、科学和机器人竞赛中获胜的学生。迄今白宫科学节已经举办了5届。正如美国总统指出的，“如果你赢得全美大学生体育总会（NCAA）赛事的冠军，你就可以来白宫。如果你是一位开发出最佳实验或设计、最佳硬件或软件的年轻人，你同样能够获得认可。”

此外，美国总统于2014年首次举办白宫创客节，聚集了许多学生和成年人，展示了他们利用必要设计工具和技能设计创造的大量发明。此后2015年白宫举行了“创客周”。奥巴马总统还参加了计算机科学教育周的“编码时间”活动，成为首位写下计算机代码的美国总统。为了纪念此次活动他发表了一段视频，呼吁全国学生、家长和教师参加计算机编程。

二、为移民扫清障碍，以促进创新经济发展

美国总统正在实施常规移民改革，旨在全面提升移民体系，包括改进对美国创新经济中必不可少的高技能工人、毕业生和企业家的移民制度。移民对于增强美国经济活力一直发挥着关键作用。事实上，移民企业家创建了1/4的小企业和高技术初创企业，超过40%的《财富》500强公司都是由移民或移民子女创立的。这些移民企业家不仅在美国创造了就业，而且还非常善于创造能销往世界的产品。

但高技能移民对于美国经济的价值远不止创业。经济学家发现促进高技能移民可提高生产率，因为这些工人是重要的创新源泉，他们还能间接带来可惠及非移民工人的积极溢出效应。换句话说，高技能移民帮助提高美国经济生产率，带来高薪从而普遍惠及所有美国工人。根据美国总统经济顾问委员会的一项分析，美国总统2014年11月宣布的举措如果能够全面实施，10年内将使美国GDP每年增长1000亿美元，达到2500亿美元，带来的经济增长10年内有望使联邦年度赤字缩减300亿美元，降至650亿美元。

由于认识到移民对于美国经济和社会的基础作用，2014年11月美国总统宣布多项举措，为移民扫清障碍，让移民为美国经济做出重大贡献。促进高技能移民的措施包括：

释放高技能准美国人的才能。大部分高技能移民通过临时工作签证（通常为H-1B签证），开始他们的美国职业生涯，如果其岗位没有合格可用的美籍员工，那么用人单位会支持其取得合法永久居留权——通常称之为“绿卡”。但即使申请获批，等待绿卡的过程少则数年，多则数十年。在这期间，该员工就被死死地锁定在这家公司的一个岗位了。政府的举措将允许更多高技能工人及其家庭在等待绿卡和最终成为美国人期间，获得一份便携的工作许可，允许他们晋升，变更工作岗位或工作单位，或者创办新公司。

为创造就业的企业家移民扫清道路。针对以合法永久居民身份或临时移民身份创办和发展公司的企业家，政府将首次发布详细的指南和规定。这些做法将比以往更加开放，让世界上最有前途、最具创新力的企业家在美国创新、创造就业。

留住在美国接受教育的科学家和工程师。美国大学培养出世界上最有才能的STEM学生，但支离破碎的美国移民体系迫使他们当中很多人带着技能回到自己的祖国。政府的举措将加强美国大学外籍STEM学生的岗位培训，又称选择性实习培训，让他们有额外的时间获得必要的技能，以利于他们继续接受教育。

以上措施有望大幅提高美国经济的创新能力和生产率，同时让那些做出贡献的外籍人员有机会实现美国梦。

三、激励全民创新

奥巴马政府比之前各届政府采取了更多措施，使新的社区参与到创新过程中来，并激发各行各业的创新者，以利于解决国家所面临的紧迫挑战。联邦政府通过对奖励措施和众筹等“开放创新”方法以及创客运动的支持实现这一目的。这些措施在激励更多年轻人参与STEM领域的学习及创业方面也发挥了重要作用。

（一）通过奖励措施激发美国民众的创造力

像专利制度一样，奖励措施和挑战赛也能够促进创新。奖励措施对特定的技术、科学、社会、经济成就或者创造性的绩效目标的实现给予奖励。在过去的6年里，联邦政府已经采取了重要的举措使奖励措施成为每个联邦机构“工具包”里的一项标准工具。各联邦机构已经通过Challenge.gov赞助了超过440项公共部门的有奖竞赛。Challenge.gov是一个一站式平台，已经有成千上万的创业者和提供解决方案的公民参与其中，总计获得超过1.5亿美元的奖励。

奖励措施可以带来一些独特的好处。通过它们，联邦机构只需要向获胜者付钱，并且可以建立远大的目标而无须预测哪些团队或方法最有可能获得成功。这与传统机构所采取的合同、拨款和合作协议有很大不同。这也意味着会有超越一般意义的参与者，有更多的人来帮助解决某个问题，通常可以带来学科外视角。最后，奖励使联邦机构增加成本效益，将纳税人的钱可能获得的回报最大化，因为对所有竞争者进行无差别投资往往超过奖励所需资金一个数量级。

2010年12月，美国国会通过了《美国竞争再授权法案》，响应联邦政府于2009年所制订的《美国创新战略》号召，赋予所有联邦机构广泛的权力开展有奖竞赛。

在过去的5年里，美国联邦机构一直在利用这种解决问题的新方法。包括卫生和公共服务部（HHS）、美国航空航天局（NASA）、内政部（DOI）、农业部（USDA）、国土安全部（DHS）、能源部（DOE）和环境保护署（EPA）在内的各个联邦机构均制订了战略和方针政策，加快对新奖项和挑战赛的广泛使用。一些机构甚至指定专门人员负责设计奖项并管理机构内相关工作，并向有兴趣利用奖励的项目经理提供内部支持。为了支持所有联邦机构正在进行的努力，白宫科技政策办公室、总务管理局和NASA的协同创新卓越中心已经通过研讨会、在线资源和一个活跃的实践社区向2000多名机构人员提供了培训机会。

此外，在以创造性的方式利用奖励措施解决新出现、重大和重要问题方面，仍然存在极大的未开发的潜力。许多众所周知的奖励措施都集中在激励技术研发，仍然有机会进一步应用奖励措施以推动市场对现有解决方案和干预措施的采纳，推动健康、能源利用和教育等社会政策领域的进步。

（二）通过支持创客、众筹和平民科学充分挖掘创新者的聪明才智

联邦政府正在逐步采取重大措施，以新的方式发动公众和专业社区帮助解决国家重点优先问题。

支持创客运动。创客运动即以社区为基础的草根创新者利用21世纪的工具设计和制造几乎任何新事物。创客运动标志着人们对“自己动手”（DIY）项目和活动的全新兴趣，涉及从机器人、缝纫到可穿戴技术和3D打印等几乎一切事物。这些技术的民众化，再加上如何使用这些工具以及哪里可以获得众筹的免费信息，使无论是成年人还是学生都更容易实现他们的创意。在社区团体、学校、图书馆和博物馆的支持下，创客空间如雨后春笋般出现在全国各地。在创客空间，用户可以找到3D打印机、激光切割机、台式计算机和印刷电路板等等。

创客运动之所以重要，有着多方面的原因。首先，它增加了学生参与的可能性，激发学生们积极参与科学、技术、工程和数学这4大学科的活动，使职业教育和技术教育重新焕发活力。第二，它可以帮助成年人获得他们在工作中所需要的技能，例如设计和先进制造等领域。第三，它降低了硬件和产品制造领域的创业门槛，同时云计算和开源软件也降低了创建一家基于互联网公司的成本。第四，它可以激励公民能够开发有影响力的新技术，迅速探索和应对未满足的需求，从而加快了从概念到成品的时间。准创业者不再需要购买复杂的机器工具以开发自己发明的原型，因为创客空间可以提供对这些工具的分享使用。最后，创客运动促进了重要的价值观，如好奇心、自己动手改造、协作解决问题以及自我效能感等。

美国的社区都响应了总统促进创客运动的号召。例如，超过125家图书馆和150所大学和学院承诺为创客提供更多的机会。超过100个城市的市长加入了市长创客挑战赛，该活动旨在吸引地方政府建立充满活力的创客生态系统。此外，各家公司都在大举投资支持创客运动，几十家联邦机构也参与其中。例如，博物馆和图书馆服务协会和教育部联合发起21世纪社区学习中心项目，将创客和自己动手改造活动带进加州、纽约、得州等的25个社区。国家和社区服务公司以及其他一些公司与创客教育计划合作，为24个州超过14.3万名青年及家庭带来激动人心的教育机会。

美国联邦政府将继续建立一个由联邦机构、公司、各州和地方民选官员、慈善家和技术志愿者所组成的广泛联盟，以实现下述目的：增加校内外创客项目的数量；增加所有人参加创客运动的机会，包括妇女和少数族裔人群；帮助创客创业者们在美国制造他们的产品；通过持续的技术进步增加个人和小型团队可以设计、发明和制造的产品的价值和多样性，如桌面制造技术等；促进联邦机构和创客之间的合作。

通过众筹和平民科学来解决社会和科学问题。通过支持和扩大开放创新方法的使用，如平民科学和众筹等，联邦政府正越来越多地利用公众的智慧来加速科技创新，并提高政府的效率和效能。众筹和平民科学是教育公众，鼓励他们参与、利用自己的好奇心为各种现实问题贡献自己才能的工具。众筹是一种在线的、分布式问题解决和生产模式，通过这种模式，组织向庞大的人群公开寻求自愿帮助。通过平民科学，公众主动参与科学过程，以各种方式解决现实问题，这些方式可能包括确定研究问题、进行科学实验、收集和分析数据、解释结果、做出新的发现、开发技术和应用并解决复杂问题等。

平民科学和众筹之所以重要，有着多方面的原因。首先，平民科学和众筹有助于通过群体发现和知识共同创造来增强和加快科学研究。例如，志愿者可以大范围、长时间地收集数据，有时会增加观察的频率。他们所采取的方式，联邦机构由于地理和资源限制可能无法采用。第二，平民科学和众筹项目不仅扩大和促进科学进程，也满足了其他社会需求，同时利用了巨大的未开发的资源—美国人民的技能、奉献精神和聪明才智。社会各界的多元参与有助于产生新的想法和见解，从而有助于制定解决方案。平民科学和众筹可以解决一系列的社会需求并实现联邦机构的许多目标，从加强市场预测的准确性，到整理和抄录国家档案记录，不一而足。最后，无论是年轻人还是成年人，众筹和平民科学项目的参与者可能会终身保持对科学的热情以及在STEM领域的宝贵技能。对于学生来说，解决“现实世界”的问题可以使课堂学习体验更激动人心。而对于成年人来说，参与众筹或者平民科学项目可以帮助他们发展自己的知识和技能，同时为更广大的科学事业做出贡献。

利用设计策略与公众共同创造。在联邦政府内部，各联邦机构都在利用基于设计策略的创新方法，努力在复杂的公共和跨部门问题上实现突破。

这种方法使联邦雇员与公众共同作为设计者，来确定和解决问题的根源，而不是症状。成功应用这种方法的机构包括美国国防部（DOD）、人事管理局（OPM）、国务院以及退伍军人事务部（VA）等。在人事管理局，创新实验室与联邦机构合作开展基于设计的项目，以应对其内部项目和服务面临的挑战，培训自己的员工。实验室也是联邦雇员学习以人为本的设计创新技术的中心，使他们成为变化的倡导者，以利于在政府内部促进创新。

美国联邦政府将全民参与科学和众筹作为2013年第二个开放政府国家行动计划的一个组成部分。在该计划中奥巴马总统呼吁各联邦机构加速和扩大全民参与科学和众筹等开放创新方法的运用，充分利用公众的聪明才智。2013年成立的一项称之为“联邦众筹和平民科学实践社区”的草根行动，目前已经发展成为拥有近200名成员的网络，成员来自超过42个联邦政府部门和机构，主要目的是分享经验教训、开发最佳实践并提供培训，还与白宫科技政策办公室合作建立了新的联邦平民科学和众筹工具包。此外，2015年9月，白宫科技政策办公室发布了一份通过平民科学和众筹应对社会和科学挑战的政策备忘录，以鼓励联邦机构积极推动平民科学和众筹。

（译自：《美国创新战略》，

编译者系中国科学技术信息研究所研究员）